CNC tezgahlarının konumlandırma hassasiyetinin test yöntemlerinin özeti

CNC takım tezgahı, dijital kontrol takım tezgahının kısaltmasıdır ve program kontrol sistemine sahip otomatik bir takım tezgahı türüdür. Kontrol sistemi, mantıksal kontrol kurallarını veya diğer sembolik talimat programlarını işleyebilir ve dijital kodu çözebilir. Nanjing Dördüncü Takım Tezgahı Limited Şirketi'nin belirttiğine göre, makineye girilen bilgiler aracılığıyla sayısal kontrol cihazı çeşitli kontrol sinyalleri gönderir, makinenin hareketini kontrol eder ve çizimlerin şekil ve boyut gereksinimlerine göre otomatik olarak parça işleme ve üretim yapar.
CNC tezgahlarının konumlandırma hassasiyeti, sayısal kontrol cihazının kontrolü altında tezgahtaki her bir koordinat ekseninin hareketinin konum hassasiyetidir. CNC tezgahlarının konumlandırma hassasiyeti, tezgahtaki kinematik hassasiyet olarak da anlaşılabilir. Sıradan tezgahlar elle beslenir ve konumlandırma hassasiyeti esas olarak okuma hatasıyla belirlenir; sayısal kontrollü tezgahların hareketi ise dijital programla gerçekleştirilir, bu nedenle konumlandırma hassasiyeti sayısal kontrol sistemi ve mekanik iletim hatası tarafından belirlenir. Tezgahın hareketli parçalarının hareketi sayısal kontrol cihazlarının kontrolü altında tamamlanır; her bir hareketli parça, hassas işleme parçalarının kontrolü altında program talimatlarında doğrudan konumlandırma hassasiyetini yansıtacak şekilde gerçekleştirilebilir, bu nedenle çok önemli bir içerik tespitidir.
1. Doğrusal hareket konumlandırma doğruluğu tespiti
Doğrusal hareket konumlandırma hassasiyeti genellikle takım tezgahı ve çalışma platformunun yüksüz olduğu koşullarda gerçekleştirilir. Ulusal standart ve Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO standardı) hükümlerine göre, CNC takım tezgahlarının tespiti lazer ölçümüne dayanmalıdır. Lazer interferometresi bulunmadığı durumlarda, ortalama kullanıcı için standart ölçek kullanılabilir ve ölçümle karşılaştırma için optik okuma mikroskobu kullanılabilir. Ancak, cihazın ölçüm hassasiyeti, ölçülen hassasiyetten 1-2 kademe daha yüksek olmalıdır.
Konumlandırmadaki tüm hataları yansıtmak için, ISO standardı her konumlandırma noktasının beş kez alınan verilerin ortalama değeriyle hesaplanmasını ve konumlandırma noktasının +-3 sapma göstermesini öngörmektedir.
2. Doğrusal hareket tekrarlı konumlandırma doğruluğu tespiti
Test için kullanılan alet, tespit ve konumlandırma doğruluğu için kullanılanla aynıdır. Genel yöntem, üç konumun orta noktası ve uç noktalarına yakın keyfi koordinat hareketinde ölçüm yapmaktır; her konum hızlı mobil konumlandırma ile aynı koşullar altında 7 kez tekrarlanır, durma konumu ölçülür ve sayısal okumaların maksimum farkı 1/2 olarak hesaplanır; bu üç konumun en büyüğü pozitif ve negatif işaretlerle gösterilir ve tekrarlanan konumlandırma doğruluğunun koordinatları olarak kabul edilir; bu da eksen hareketinin doğruluğunun en temel göstergelerinden birinin kararlılığını yansıtır.
3. Başlangıç ​​noktasının doğrusal hareketinin hassas tespiti

Başlangıç ​​noktasına dönüşün hassasiyeti, esasen eksen üzerindeki özel bir noktanın tekrarlı konumlandırma doğruluğudur; bu nedenle tespit yöntemi, tekrarlı konumlandırma doğruluğu ile aynıdır.

4. Ters yönde doğrusal hareket hatası tespiti
Doğrusal hareketin geri dönüş hatası, aynı zamanda momentum kaybı olarak da adlandırılır ve eksen besleme tahrik zinciri tahrik parçalarını (örneğin servo motor, servo motor ve step motorun geri dönüş ölü bölgesi vb.) içerir; bu hata, dişli boşluğunun ve elastik deformasyon hatasının mekanik hareketini yansıtır. Hata ne kadar büyük olursa, konumlandırma doğruluğu ve tekrarlanabilirliği o kadar düşük olur.
Geriye doğru hareket hatasının tespit yöntemi, hareket ekseninde önceden ölçülerek, referans noktası olarak durma pozisyonuna kadar ileri veya geri hareket ettirilmesi, ardından aynı yönde bir hareket komutu verilerek belirli bir mesafe kat edilmesi ve daha sonra aynı mesafenin ters yönde kat edilmesiyle gerçekleştirilir. Ölçümler, pozisyon ile referans pozisyon arasındaki farkı gösterir. Yolculuğun ortasında ve üç uç noktasında iki pozisyon tekrar tekrar ölçülür (genellikle 7 kez), her pozisyonun ortalama değeri alınır ve bu ortalama değerdeki maksimum değer, geriye doğru hareket hatasını belirler.
5. Döner tabla konumlandırma doğruluğu tespiti
Standart bir ölçüm aleti olarak, döner tabla açısı çokyüzlüsü, dairesel ızgara ve kollimatör (kolimatör) kullanılır; bu aletler, özel durumlara göre kullanılır. Ölçüm yöntemi, çalışma tablasını (ileri veya geri) bir görüş noktasına getirip durdurmak, kilitlemek ve konumlandırmaktır; bu konum referans alınarak, daha sonra aynı yönde hızlı bir şekilde döndürülen tabla, her 30 saniyede bir kilitlenip konumlandırılarak ölçülür. Her bir konumda gerçek dönüş açısı ile teorik değer (talimat değeri) arasındaki farkın maksimum değeri, ileri ve geri dönüş ölçümleri arasındaki farktır. NC döner tablası için, her 30 saniyede bir hedef konuma doğru, pozitif ve negatif yönlerde iki konum arasında 7 kez hızlı hareket ettirilmeli, gerçek konum ile hedef konum arasındaki fark, konum sapması yöntemiyle hesaplanmalı ve ardından GB10931-89 "Dijital Konum Kontrol Makinelerinin Doğruluk Değerlendirme Yöntemleri" standardı hükümlerine göre ortalama konum ve standart sapma hesaplanmalıdır. Tüm konum sapmalarının ortalama ve standart sapma değerlerinin maksimum ve minimum değerlerinin ortalaması alınarak, bu iki değer arasındaki fark, CNC döner tablasının konumlandırma doğruluk hatası olarak belirlenir.
Kuru transformatörlerin gerçek kullanım gereksinimleri dikkate alındığında, ölçüm için 0, 90, 180, 270 ve diğer birkaç dik açı bölme noktasının doğruluğu, diğer bakış açılarına göre bir derece daha iyileştirilmiştir.
6, tekrarlanan indeksleme doğruluğu tespiti için döner tabla
Ölçüm yöntemi, döner tablanın konumunun bir hafta içinde 3 kez tekrarlanmasıdır ve ölçüm yöntemi, pozitif ve ters yönde dönüş altında gerçekleştirilir. Maksimum bölme doğruluğu, tüm okumaların teorik değeri ile karşılık gelen konum arasındaki farkın belirlenmesidir. NC döner tabla kullanılıyorsa, her 30 saniyede bir ölçüm noktası hedef konum olarak alınır, her hedef konum pozitif ve negatif iki yönde 5 kez hızlı konumlandırma ile ölçülür, gerçek varış konumu ile hedef konum arasındaki fark, yani konum sapması ölçülür ve GB10931-89 standardına göre standart sapma hesaplanır. Her ölçüm noktasının standart sapmasının maksimum değeri 6 kez alınarak tekrarlanan indeksleme hassasiyetine sahip CNC döner tabla elde edilir.
Origin return 7, hassas döner tabla
Ölçüm yöntemi, sırasıyla 7 rastgele konumdan başlangıç ​​noktasına geri dönüş, durma konumunun belirlenmesi ve maksimum farkın başlangıç ​​noktası olarak kabul edilerek okuma doğruluğunun belirlenmesidir.
Şunu belirtmek gerekir ki, mevcut konumlandırma hassasiyeti hızlı bir şekilde ölçülmektedir; CNC tezgah besleme sistemi bazı açılardan çok iyi değildir ve farklı besleme hızlarında konumlandırma hassasiyeti farklı değerler alacaktır. Ayrıca, konumlandırma hassasiyetinin belirlenmesinde ortam sıcaklığı ve çalışma ekseninin durumu da önemlidir. Mevcut CNC tezgahlarının çoğu yarı kapalı devre sistem kullanmaktadır ve konum algılama bileşenleri tahrik motoruna monte edilmiştir; bu nedenle, güzergahta 1 metrede 0,01~0,02 mm'lik bir hata olması şaşırtıcı değildir. Bu, termal genleşmeden kaynaklanan bir hatadır ve bazı tezgahlar bu etkiyi azaltmak için ön germe (ön yükleme) yöntemini kullanmaktadır.
Her bir koordinat ekseninin tekrarlanan konumlandırma doğruluğu, eksen hareketinin doğruluğunun istikrarını yansıtan en temel hassasiyet göstergesidir. Günümüzde CNC sistemleri giderek daha fazla işlev görmektedir ve her bir jet için standart sistem hatası hareket doğruluğu, örneğin adım hatası birikimi vb. gibi, ters boşluk hatası telafi sistemi ile sağlanabilir. Bu sadece rastgele hata telafi yöntemi değildir ve tekrarlanan konumlandırma doğruluğu, entegre besleme tahrik mekanizmasının rastgele hatasını yansıtır; bu nedenle sayısal kontrol sistemi ile telafi edilemez. Çok düşük hassasiyet tespit edildiğinde, yalnızca besleme iletim zincirinin ince ayarı ile düzeltme yapılabilir. Bu nedenle, bir takım tezgahı seçmek mümkünse, yüksek tekrarlanabilirlik hassasiyetine sahip bir takım tezgahı seçmek iyi olur.